BR102016015254B1

BR102016015254B1 - Colheitadeira combinada

Info

Publication number: BR102016015254B1
Application number: BR102016015254-2A
Authority: BR
Inventors: Bart M.A. Missotten; Johan A. Van Der Haegen; Michiel Vanderstichele; Koen Landschoot
Original assignee: Cnh Industrial Belgium Nv
Priority date: 2015-06-30
Filing date: 2016-06-29
Publication date: 2022-01-18
Also published as: BE1023017B1; EP3111743B1; EP3111743A1; US20170000032A1; BR102016015254A2; US10034430B2; BR102016015254A8

Abstract

colheitadeira combinada a presente invenção refere-se a uma colheitadeira combinada que compreende pelo menos um sacudidor (10) que se estende em uma direção longitudinal da colheitadeira e é sustentado por uma haste frontal e traseira (11,12), sendo que as ditas hastes são giratórias em torno de respectivos eixos geométricos de rotação (13,14), cada haste é dotada de uma ou mais porções excêntricas (15,16), em que o sacudidor é montado de modo giratório em uma porção excêntrica das respectivas hastes frontal e traseira, de modo que a rotação simultânea das hastes atue um movimento alternado do sacudidor, em que a colheitadeira é dotada adicionalmente de uma armação de pivô (20) e um ou mais atuadores (22), configurados para ajustar a posição angular da armação pivotando-se a armação em torno de um eixo geométrico de pivô (21) orientado transversalmente à dita direção longitudinal, e em que as hastes frontal e traseira (11,12) são configuradas para girar em relação à armação de pivô, de modo que a posição angular do sacudidor seja ajustável enquanto o sacudidor executa o dito movimento alternado.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção refere-se a colheitadeiras combinadas agrícolas equipadas com saca-palhas para mover materiais de colheita debulhados através da máquina.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

[002] Em colheitadeiras combinadas equipadas com um ou mais rotores de debulhamento dispostos axialmente, os saca-palhas são montados a jusante dos rotores de debulhamento para transportar o material de colheita em direção à parte traseira da colheitadeira, enquanto que grãos e debulho que caem através dos saca-palhas são recuperados. Os saca-palhas são normalmente conformados como armações de transporte com um perfil em formato de dente de serra, dispostas lado a lado, e submetidas a um movimento alternado que aciona o transporte das colheitas. Uma diferença de fase entre saca-palhas adjacentes é aplicada nesses movimentos alternados, normalmente montando-se os saca-palhas em um par de hastes de manivela com porções de manivela projetadas de modo adequado.

[003] Os saca-palhas são, de modo geral, montados em um ângulo inclinado para frente, projetado em conjunto com o formato e o ângulo dos estágios em formato de dente de serra, de modo a se obter um transporte eficiente das colheitas ao se colher em terreno essencialmente plano, em condições climáticas normais e para diversos tipos de colheita. Durante a colheita em subidas ou descidas, o transporte e a descarga das colheitas podem ser deteriorados. Em qualquer tipo de terreno, plano ou de outro modo, a operação ótima dos saca-palhas pode ser difícil durante a colheita em condições úmidas ou quando certos tipos de colheita que exigem forças de transporte específicas são colhidos.

[004] Uma solução que foi proposta é de tornar a velocidade do movimento alternado ajustável, conforme ilustrado, por exemplo, no documento WO-A-2014/106633, em que a velocidade de movimento do saca-palhas é ajustada automaticamente para uma medição da inclinação da colheitadeira no campo. Isso aprimora a eficiência e a adaptabilidade da operação do saca- palhas em condições em alteração, mas a mesma ainda está sujeita a um aprimoramento em termos de otimização da dita operação. O documento EP-A- 1817951 propõe um sistema em que os saca-palhas não são sustentados pelas hastes de manivela, mas por uma pluralidade de atuadores de comprimento variável. A solução permite adaptar o formato da trajetória que define o movimento alternado dos saca-palhas. A mesma é uma solução que permite uma operação muito flexível dos saca-palhas e, a respeito disso, a mesma resolve os problemas técnicos apontados acima. Uma desvantagem desse sistema, no entanto, é que o mesmo é tecnicamente muito complexo, exigindo atuadores pneumáticos ou elétricos submetidos, durante períodos de tempo prolongados, a forças alternadas substantivas. O sistema é, portanto, provavelmente dispendioso e/ou vulnerável ao mau funcionamento. O documento DE-A- 19649020 descreve uma colheitadeira em que os saca-palhas são montados em rolamentos de rotação excêntrica acoplados a um eixo com um diâmetro fixo em vez de acoplados a uma haste de manivela. O grau de excentricidade pode ser ajustável. Isso também proporciona flexibilidade à operação do saca-palhas, mas a mesma também é uma solução muito complexa e dispendiosa.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[005] A invenção refere-se a uma colheitadeira combinada, conforme descrita nas reivindicações em anexo. A presente invenção é, portanto, relacionada a uma colheitadeira combinada que compreende pelo menos um saca-palhas que se estende em uma direção longitudinal da colheitadeira e é sustentado por uma haste frontal e traseira, sendo que as ditas hastes são giratórias em torno de respectivos eixos geométricos de rotação, cada haste é fornecida com uma ou mais porções excêntricas, sendo que o saca-palhas é montado de modo giratório em uma porção excêntrica das respectivas hastes frontal e traseira, de modo que a rotação simultânea das hastes exerça um movimento alternado do saca-palhas, em que a colheitadeira é adicionalmente fornecida com uma armação de pivô e um ou mais atuadores, configurados para ajustar a posição angular da armação pivotando-se a armação em torno de um eixo geométrico de pivô orientado transversalmente à dita direção longitudinal, e em que as hastes frontal e traseira são configuradas para girar em relação à armação de pivô, de modo que a posição angular do saca-palhas seja ajustável enquanto o saca-palhas executa o dito movimento alternado.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[006] A Figura 1 é uma vista lateral de uma colheitadeira combinada com saca-palhas alternados conforme conhecido e presente no estado da técnica.

[007] A Figura 2 ilustra as hastes de manivela nas quais os saca- palhas são montados em colheitadeiras conhecidas.

[008] A Figura 3 é uma vista lateral dos componentes relevantes de uma colheitadeira combinada de acordo com uma realização da presente invenção.

[009] A Figura 4 ilustra a armação de pivô e as hastes de manivela nas quais os saca-palhas são montados em uma colheitadeira de acordo com a realização da Figura 3.

[010] A Figura 5 ilustra outra realização de acordo com a invenção.

DESCRIÇÃO DE REALIZAÇÕES DA INVENÇÃO

[011] As realizações da presente invenção serão agora descritas com referência às Figuras. A descrição detalhada não limita o escopo da invenção, o qual é definido apenas pelas reivindicações em anexo. Os termos "frontal" e "posterior/traseiro" são referenciados em relação à direção de condução para frente de uma colheitadeira combinada.

[012] A Figura 1 mostra uma vista lateral de uma colheitadeira combinada conforme conhecido no estado da técnica. A colheitadeira compreende uma plataforma 1 na parte frontal, equipada com facas 2 que cortam as colheitas, por exemplo, trigo, milho ou arroz, em uma determinada altura a partir do solo. As colheitas são recolhidas em direção a uma seção de alimentador 3, que move uma camada de colheitas para cima em direção a uma montagem de rotor de debulhamento 4. Aqui, a maior parte dos grãos é separada do material de colheita residual, que consiste principalmente em talos e folhas, em que os grãos caem em um recuperador de grãos 5 e, depois disso, em direção a um conjunto de peneiras 6, com o debulho leve sendo soprados através das peneiras por um soprador 7. O resíduo que aparece na saída da montagem de rotor de debulhamento 4 é jogado nos saca-palhas 10. Apenas um saca-palhas é mostrado, mas preferencialmente há uma fileira de saca-palhas dispostos de modo adjacente, conforme explicado acima, montados entre as paredes laterais de um compartimento de saca-palhas da colheitadeira. Os saca- palhas são montados em uma haste de manivela frontal e traseira 11 e 12. A Figura 2 mostra uma vista em 3D esquemática das hastes de manivela, que são giratórias em torno dos eixos geométricos 13 e 14, respectivamente. As hastes de manivela 11/12 têm porções de manivela 15/16 que se estendem radialmente para fora a partir dos eixos geométricos de rotação 13/14. Cada saca-palhas 10 é montado de modo giratório em dois rolamentos (não mostrados) montados respectivamente em uma porção de manivela 15 da haste frontal 11 e em uma porção de manivela 16 da haste traseira 12. O movimento alternado do saca- palhas é, portanto, atuado pelo movimento circular das porções de manivela 15/16 em relação aos eixos geométricos de rotação 13/14. As hastes de manivela 11/12 em si giram em rolamentos de suporte (não mostrados) montados nas paredes laterais do compartimento de saca-palhas, ou as hastes 11/12 passam através das paredes laterais e giram em rolamentos de suporte montados em estruturas de suporte laterais. Uma das hastes de manivela 11/12 é conectada a um mecanismo de acionamento (não mostrado) que é configurado para acionar a rotação da haste que - através de cada saca-palhas que conecta duas porções de manivela 15/16 - aciona a rotação da outra haste e o movimento alternado dos saca-palhas. O mecanismo de acionamento é preferencialmente alimentado pelo motor principal da colheitadeira, através de um sistema de transmissão de potência adequado conforme conhecido na técnica de modo geral. Os saca-palhas têm superfícies perfuradas 8 nas quais o resíduo é transportado, e uma placa de fundo completa 9, para transportar os grãos que caíram através das perfurações em direção à seção de entrada em que os grãos caem no recuperador de grãos 5.

[013] Em uma colheitadeira, de acordo com as realizações da invenção, o conjunto de saca-palhas 10, como um todo, é montado em uma armação de suporte que é pivotável em torno de um eixo geométrico de pivô, de modo que o ângulo de inclinação dos saca-palhas seja ajustável. Uma vista lateral de uma realização é mostrada na Figura 3, que mostra, agora, apenas os componentes principais relevantes para a invenção. A armação de pivô 20 é pivotável no lado frontal em torno de um eixo geométrico de pivô 21. Na localização do eixo geométrico de pivô 21, a armação 20 é sustentada por rolamentos nas paredes laterais do compartimento de saca-palhas ou nas estruturas de suporte laterais. Na parte posterior da armação de pivô 20, um ou mais atuadores de comprimento variável 22 são acoplados entre a armação 20 e uma estrutura de suporte 19 que pode ser fixada ao chassi da colheitadeira. Os atuadores 22 são configurados para ajustar a inclinação da armação de pivô 20 em relação ao nível do terreno. Os saca-palhas 10 são montados em um par de hastes de manivela 11/12 que pode ser conformado da mesma maneira que a técnica anterior ilustrada nas Figuras 1 e 2, isto é, dotado de respectivas porções de manivela 15/16 nas quais os saca-palhas 10 são montados de modo giratório. Essas hastes de manivela 11/12 são giratórias em relação à armação de pivô 20, de modo que o movimento alternado do saca-palhas ocorra igualmente em relação à armação 20, isto é, a posição angular do saca-palhas é ajustável enquanto o saca-palhas executa o dito movimento alternado. Uma ou mais extremidades das hastes de manivela 11/12 podem se estender para fora a partir da armação de pivô 20, através de aberturas 23 nas paredes laterais do compartimento de saca-palhas, por exemplo, para conectar uma das hastes de manivela a um mecanismo de acionamento para acionar a rotação da haste, de preferência, um mecanismo de acionamento é acoplado ao motor principal da colheitadeira através de um sistema de transmissão de potência adequado. Esse mecanismo de acionamento necessitaria, então, de um meio para acionar a rotação da haste de manivela independentemente da posição angular da armação 20. Isso pode ser realizado, por exemplo, aplicando-se um acionador por correia equipado com um sistema de tensionamento, conforme conhecido na técnica de modo geral.

[014] A Figura 4 mostra uma vista em 3D de uma armação de pivô 20 conformada como uma armação retangular que compreende vigas laterais 24 e uma viga transversal traseira 25 a qual os atuadores 22 são acoplados. Na parte frontal, as vigas laterais 24 podem, por exemplo, ser soldadas em um par de eixos de pivô 26 que são pivotáveis em torno do eixo geométrico de pivô 21, por exemplo, os eixos de pivô 26 podem ser sustentados por rolamentos 27 montados em estruturas de suporte laterais fora do compartimento de saca-palhas. Alternativamente, as vigas laterais 24 podem ser pivotáveis em torno de um eixo fixo. As hastes de manivela 11/12 podem ser sustentadas por rolamentos 28 montados nas vigas laterais 24 da armação de pivô 20. Alternativamente, os rolamentos 28 podem ser montados nas estruturas de suporte que são fixadas às vigas laterais 24. Conforme visto nas Figuras 3 e 4, o eixo geométrico de pivô 21 é localizado preferencialmente na frente dos saca-palhas, isto é, na frente do aro frontal 30 dos saca-palhas, independentemente da posição do dito aro frontal durante o movimento alternado do saca-palhas. Outro recurso preferencial, melhor ilustrado na Figura 4, é que a armação de pivô 20 pode compreender uma porção frontal 31 e uma porção traseira 32, com a porção traseira 32 transportando os saca-palhas 10, e o eixo geométrico de rotação 21 localizado dentro da porção frontal 31, e em que a porção frontal 31 é orientada em um ângulo obtuso para cima em relação à porção traseira 32, isto é, a porção frontal 31 é desviada para cima em relação à porção traseira 32 da armação de pivô. O ângulo entre as direções das porções frontal e traseira é preferencialmente baixo, por exemplo, cerca de 5 a 10°. Quando a porção frontal 31 é considerada como se estendendo entre uma extremidade proximal definida pela junção com a porção traseira 32, e uma extremidade distal, o eixo geométrico de rotação 21 é preferencialmente localizado na extremidade distal. Esses recursos (localização do eixo geométrico de rotação 21 na frente dos saca-palhas 10 e a porção frontal 31 desviada para cima em relação à porção traseira 32), que podem ser aplicados separadamente ou em combinação em uma colheitadeira, de acordo com a invenção, são vantajosos pelo fato de que os mesmos permitem minimizar o impacto do ajuste angular da armação de pivô na posição dos saca-palhas 10 em relação à seção de saída da montagem de rotor de debulhamento 4. Dito isso, o escopo da invenção também inclui realizações em um ou ambos dentre os ditos dois recursos, por exemplo, o eixo geométrico de pivô 21 não estando na frente dos saca-palhas e/ou as vigas laterais 24 sendo retas em vez de se ter uma porção frontal desviada 31.

[015] Uma dessas realizações é mostrada na Figura 5. Nessa realização, o eixo geométrico de pivô 21 coincide com o eixo geométrico de rotação 13 da haste de manivela frontal 11. Essa realização tem a vantagem de que a haste de manivela frontal pode ser acoplada a um mecanismo de acionamento que não precisa ser dotado de um sistema de tensionamento ou semelhantes a fim de se adaptar a uma posição angular em alteração da haste de manivela. Um mecanismo de acionamento, conforme conhecido, para acionar uma das hastes de manivela pode, portanto, ser usado sem alterações.

[016] De acordo com as realizações da invenção, a inclinação da armação de pivô 20 é ajustada com base na medição de um ou mais parâmetros operacionais da colheitadeira combinada. Isso pode ser qualquer um dentre os seguintes:- a saída de um sensor de perda montado a jusante dos saca- palhas 10 e configurado para medir a quantidade de grãos que é evacuada com o resíduo (isto é, que não caíram através dos saca-palhas). Isso pode ser um sensor piezoelétrico montado em conexão com uma placa e projetado para detectar o impacto dos grãos que caem na placa.- a saída de qualquer tipo de sensor de perda conhecido na técnica.- a saída de um sensor que mede a velocidade e/ou a espessura de camada da produtividade de colheita nos saca-palhas 10, por exemplo, um sensor do tipo câmera 40 montado em cima dos saca-palhas, conforme ilustrado nas Figuras 3 e 5.- a saída de um sensor que detecta o tipo de colheita e/ou a umidade das colheitas.- a saída de um sensor que mede a inclinação do terreno na direção para frente e para trás.

[017] A lista acima não é limitante e outras saídas de sensores podem ser usadas como valores de entrada para o controle da posição angular da armação de pivô 20.

[018] A posição angular da armação 20 e, portanto, dos saca-palhas 10 podem ser controladas dependendo das circunstâncias detectadas pelos sensores, controlando-se o comprimento dos atuadores de comprimento variável 22. Por exemplo, a armação de pivô 20 pode ser elevada quando a produtividade do material residual através dos saca-palhas estiver muito rápida, quando uma perda de grãos aumentada for detectada ou quando a colheitadeira estiver sendo conduzida em uma subida. A armação de pivô pode ser rebaixada, quando a produtividade estiver muito lenta, ou quando a colheitadeira estiver sendo conduzida em uma descida. O ajuste do ângulo de inclinação da armação de pivô pode ser controlado automaticamente de acordo com um algoritmo predefinido implantado em uma unidade de controle que recebe as entradas de um ou mais sensores e produz um sinal de saída calculado pelo algoritmo, que é enviado aos atuadores 22 para o posicionamento da armação em uma posição calculada.

[019] A faixa de ângulo para a armação de pivô 20 pode depender do tamanho e do tipo da máquina. Por exemplo, a posição angular da armação pode ser ajustável em uma faixa de 15° do ângulo de pivô medido em relação ao eixo geométrico de pivô 21 e em relação a uma posição angular nominal aplicada em um terreno plano e em condições normais. O ângulo pode, então, ser ajustável na faixa de -7,5° a +7,5° em qualquer lado dessa posição nominal.

[020] As realizações descritas para o ajuste da posição angular dos saca-palhas 10 podem ser combinadas com quaisquer sistemas conhecidos para regular a velocidade de rotação das hastes de manivela 11/12. Em particular, os sistemas descritos no documento WO-A-2014/106633 podem ser aplicados em combinação com qualquer uma das realizações da presente invenção.

[021] E qualquer uma das realizações da invenção, em vez de nas hastes de manivela 11/12 com porções de manivela 15/16, os saca-palhas 10 podem ser sustentados em hastes retas dotadas de rolamentos montados de modo excêntrico, conforme mostrado no documento DE-A-19649020. Assim como as porções de manivela 15/16, tais rolamentos montados de modo excêntrico são qualificados como as "porções excêntricas" citadas nas reivindicações em anexo.

Claims

1. COLHEITADEIRA COMBINADA, que compreende pelomenos um saca-palhas (10) que se estende em uma direção longitudinal da colheitadeira e é sustentado por uma haste frontal e traseira (11,12), sendo que as ditas hastes são giratórias em torno de respectivos eixos geométricos de rotação (13,14), cada haste é dotada de uma ou mais porções excêntricas (15,16), em que o saca-palhas é montado de modo giratório em uma porção excêntrica das respectivas hastes frontal e traseira, de modo que a rotação simultânea das hastes atue um movimento alternado do saca-palhas, sendo que a colheitadeira é caracterizada por compreender, adicionalmente, uma armação de pivô (20) e um ou mais atuadores (22), configurados para ajustar a posição angular da armação pivotando-se a armação em torno de um eixo geométrico de pivô (21) orientado transversalmente à dita direção longitudinal, e em que as hastes frontal e traseira (11,12) são configuradas para girar em relação à armação de pivô, de modo que a posição angular do saca-palhas seja ajustável enquanto o saca-palhas executa o dito movimento alternado.

2. COLHEITADEIRA COMBINADA, de acordo com areivindicação 1, caracterizada pelo eixo geométrico de pivô (21) estar localizado na frente dos saca-palhas (10).

3. COLHEITADEIRA COMBINADA, de acordo com areivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo eixo geométrico de pivô (21) não coincidir com os eixos geométricos de rotação (13,14) de nenhuma das hastes (11,12).

4. COLHEITADEIRA COMBINADA, de acordo com areivindicação 1, caracterizada pelo eixo geométrico de pivô (21) coincidir com o eixo geométrico de rotação (13) da haste frontal (11).

5. COLHEITADEIRA COMBINADA, de acordo com qualqueruma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pela armação de pivô (20) ser formada como uma armação retangular com vigas laterais (24) e uma viga transversal traseira (25), em que as hastes (11,12) são sustentadas por rolamentos (28) montados dentro ou em conexão com as vigas laterais (24), e em que os um ou mais atuadores (22) são acoplados à viga traseira (25).

6. COLHEITADEIRA COMBINADA, de acordo com qualqueruma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelos um ou mais atuadores serem atuadores de comprimento variável (22) acoplados entre a armação de pivô (20) e uma estrutura de suporte (19) da colheitadeira combinada.

7. COLHEITADEIRA COMBINADA, de acordo com qualqueruma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pela armação de pivô (20) compreender uma porção frontal (31) e uma porção traseira (32), sendo que a porção traseira (32) transporta a haste frontal e traseira (11,12), em que a porção frontal (31) é orientada para cima em um ângulo obtuso em relação à porção traseira (32), e em que o eixo geométrico de rotação (21) está localizado dentro da porção frontal (31).

8. COLHEITADEIRA COMBINADA, de acordo com qualqueruma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pelas hastes frontal e traseira (11,12) serem hastes de manivela e em que as porções excêntricas (15,16) são porções de manivela das ditas hastes de manivela.

9. COLHEITADEIRA COMBINADA, de acordo com qualqueruma das reivindicações 1 a 8, caracterizada por compreender uma unidade de controle configurada para receber sinais de entrada que representam um ou mais parâmetros relacionados à operação da colheitadeira combinada, em que a dita unidade de controle é adicionalmente configurada para:calcular uma posição angular da armação de pivô (20) como uma função dos ditos sinais de entrada,enviar um sinal de controle para os um ou mais atuadores (22), que comanda os ditos atuadores para moverem a armação de pivô para a dita posição angular.

10. COLHEITADEIRA COMBINADA, de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelos ditos um ou mais parâmetros serem escolhidos a partir do grupo que consiste em: perda de grãos, velocidade de produção ou espessura de camada de material de colheita no(s) saca-palhas, inclinação para frente ou para trás da colheitadeira combinada, tipo de colheita, umidade de colheita.

11. COLHEITADEIRA COMBINADA, de acordo com a reivindicação 9 ou 10, caracterizada pela unidade de controle ser adicionalmente configurada para controlar a velocidade de rotação da haste frontal e traseira (11,12) com base nos ditos um ou mais parâmetros.